kysymys painovoimasta

Osaisiko joku kertoa, mitä tapahtuisi merivedelle, jos Maa olisi kuution muotoinen. Oletetaan että massa on symmetrisesti jakautunut, ja kuutio ei itse romahda. Irrallinen aine (vesi) valuu tietenkin kohti kuution sivun keskustaa, mutta mihin muotoon se asettuisi?
121558
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 12

Vanhimmat

ellipsi.

Äänestä
  • ellipsi on 2-ulotteinen muoto. vesi taitaa tässä tapauksessa kuitenkin asettua kolmeen tilaulottuvuuteen.

    Äänestä

  • aleksi kirjoitti:

    ellipsi on 2-ulotteinen muoto. vesi taitaa tässä tapauksessa kuitenkin asettua kolmeen tilaulottuvuuteen.

    ellipsi kolmiulotteisena on parabloidi

    Äänestä

  • jaaaa kirjoitti:

    ellipsi kolmiulotteisena on parabloidi

    En usko, että suurellakaan vesimäärällä tulisi ellipsoidia (jos ei siis oteta huomioon pyörimisliikettä). Kuutio on symmetrinen, jolloin myös vesimassan tulee olla symmetrisesti sen ympärillä.

    Äänestä

Veden määrä suhteessa kiinteään kuutioon on perin ratkaiseva.
Jos suhteessa sama kuin pallollamme, niin eipä kokonaismuoto juuri kuutiosta poikkea.

Äänestä
  • että saattaisi vesi olla kuudella tasopinnalla, eniten keskellä ja vesimäärästä riippuen kuution kaksitoista särmää ainakin kulmistaan paljaana.

    Äänestä

  • vain kirjoitti:

    että saattaisi vesi olla kuudella tasopinnalla, eniten keskellä ja vesimäärästä riippuen kuution kaksitoista särmää ainakin kulmistaan paljaana.

    Mielenkiintoinen ongelma, vaikkakaan ei reaalinen.
    Lähtisin liikkeelle seuraavasta helpommasta ongelmasta.
    Ajatellaan maapallo laitetuksi kuution muotoiseen laatikkoon, niin että se juuri mahtuu. Siis maa sivuaa laatikkoa sivutahkojen keskipisteessä. Oletetaan ettei laatikko paina mitään (eli ei aiheuta painovoimaa) ja että se kestää veden painon.
    Silloin vesi asettuisi kuudelle sivutahkolle pallokalotin muotoisesti keskelle sivutahkoa ja olisi osa pallosta, jonka keskipiste on maan keskipiste.
    Perustelen tätä symmetrialla. Ainakin painovoiman potentiaali on vakio tämän kalotin pinnalla (jos veden omaa painovoimaa oteta huomioon). Aivan varma tämä ei kuitenkaan ole ilman vesimassan minimipotentiaalienergian laskemista. Tulos on ainakin likimain näin.
    Sitten, jos koko laatikko täytetään massalla, niin nämä kulmaosat vetävät vettä puoleensa ja katsottaessa sivutahkoa ylhäältä vesi valuu reunoja kohden ja muodostaa jonkinlaisen tyynyn muotoisen möhkäleen (pyöreillä kulmilla). Tämän enempää en osaa kuvitella ilman laskuja. Ensin pitäisi laskea kuution potentiaalienergia kaikkialla ja sitten etsiä vesimassalle minimipotentiaali. Tätä en jaksa edes ajatella.

    Muuten maan kokoinen massa ei kestä kuutiona, vaikka se olisi mitä ainetta. Se luhistuisi noin pallon muotoiseksi, jossa voisi olla vain muutaman kymmenen kilometrin vuoria.

    Äänestä

Ensinnäkin voisi ihmetellä miten se vesimassa on tällä hetkellä tuntemamme "pallon" pinnalle asettunut? Eikös se ole aika randomia? Mitäs tuohon voisi muuta sanoa kuin että pinnan mukaisesti?

Äänestä
  • tässä leikitään ajatuksella että olisi kuution muotoinen iso kappale jolla on tarpeeksi "vetovoimaa" vetää vettä puoleensa. pallossahan vesi asettuu pinnan mukaisesti koska pallonpinnan joka kohdasta on yhtä pitkä matka keskipisteeseen eli joka kohtaan vaikuttaa sama "vetovoima". kuutiossahan asia ei ole näin, kulmia kohti mentäessä "vetovoima" on pienempi.

    Äänestä

  • Maapallo ei nimestään huolimatta ole pallo, vaan geoidi, joka on saanut muotonsa maan pintakerrosten jähmettyessä sulasta olotilasta. Geoidille ei ole olemassa matemaattista kaavaa.
    Vaikka "maapallo" päiväntasaajan alueelta on suurimmaksi osaksi veden peitossa, niin johtuen maan massan epätasaisesta jakautumisesta on pääakselin puoliskon pituudessa päiväntasaajan tasossa noin 200 m eroavuus mitattaessa pääakselin puolisko eri suunnissa.

    Alkuperäinen kysyjä kertoi suuren maapallon mittasuhteet omaavan kuution massan olevan symmetrisesti jakautuneen, mutta ei maininnut symmetriasääntöä eikä massan suuruutta. Jos oletetaan kuutio massaltaan homogeeniseksi, niin tällöin kiinteä massa on kuution keskipisteen suhteen epätasaisesti jakaantunut (kuution nurkat) ja veden pinta laaja-alaisesti tuskin vastaisi pallon muotoa.

    Äänestä

Tuossa alempana joku jo kirjoittikin vastauksen periaatteen, eli "kulmia kohti mentäessä vetovoima heikkenee".
No sehän tarkoittaa sitä, että vesi kasautuu tasaisesti mahdollisimman kauas kulmista, ts. keskelle kutakin laitaa. Jos vedet eivät kussakin laidassa ole laitojen yli kosketuksissa toisiinsa, vesi ei pääse jakaantumaan tasaisesti joka laidalle, jos siis vesimäärissä kussakin laidassa on poikkeavuuksia.
Jos vettä olisi riittävästi, se muodostaisi kuutioplaneetastamme pallon.

Äänestä
  • "Tuossa alempana joku jo kirjoittikin vastauksen"

    Tarkoitin siis sanoa ylempänä. ("etkö snaijaa"- viesti)

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


rbi kirjoitti:

Osaisiko joku kertoa, mitä tapahtuisi merivedelle, jos Maa olisi kuution muotoinen. Oletetaan että massa on symmetrisesti jakautunut, ja kuutio ei itse romahda. Irrallinen aine (vesi) valuu tietenkin kohti kuution sivun keskustaa, mutta mihin muotoon se asettuisi?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu